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Deteção de envelopeAnálise de vibrações para detetar e diagnosticar falhas em rolamentos e engrenagens

A solução Dewesoft Envelope Analysis combina unidades de aquisição de dados de primeira linha com um software poderoso, oferecendo uma interface fácil de usar e configuração rápida. Inclui um gravador integrado, um banco de dados abrangente de rolamentos, configurações de envelope personalizáveis e largura de banda de sinal ajustável. Para maior comodidade, estão também disponíveis definições de largura de banda predefinidas (Envelope 1-4), proporcionando uma solução económica e eficiente para a análise de envelopes de rolamentos.

Deteção de envelope Destaques

Domínio do tempo e da frequência

O sistema de aquisição de dados Dewesoft permite observar dados no domínio do tempo juntamente com dados no domínio da frequência.

Base de dados de rolamentos

O DewesoftX inclui uma base de dados avançada de rolamentos com a possibilidade de adicionar e definir um rolamento personalizado para a sua análise.

Qualquer resolução de linha

O analisador FFT da Dewesoft permite uma resolução de linha FFT personalizada e selecionável até 64k linhas. Isto permite-lhe lidar mesmo com as tarefas mais exigentes.

Cálculo da média

Histórico de blocos com cálculo de média linear, de pico, exponencial ou global.

Estimativa do valor do cursor

A técnica inovadora de interpolação de janelas permite uma estimativa exacta da amplitude e da frequência.

Marcadores avançados multiusos

Escolha entre uma variedade de marcadores, incluindo o marcador de rolamentos que destaca as falhas dos rolamentos no espetro de frequência, bem como opções como marcador máximo, marcador livre, marcador de zoom, marcador de banda lateral, marcador harmónico e muito mais.

Marcadores cinemáticos

A detecção de envelope avançada é usada para identificar as frequências e falhas de rolamento, os marcadores cinemáticos simplificam a detecção de falha durante a medição. Crie seus próprios conjuntos de rolamentos no banco de dados.

Múltiplas larguras de banda

O nosso software oferece definições de largura de banda predefinidas (envelope 1 - 4) ou envelope e largura de banda de sinal livremente definíveis. É possível monitorizar várias larguras de banda em simultâneo.

Qualidade Dewesoft e garantia de 7 anos

Aproveite nossa garantia de 7 anos líder do setor. Os nossos sistemas de aquisição de dados são fabricados na Europa, utilizando apenas os mais elevados padrões de qualidade de construção. Oferecemos suporte técnico gratuito e focado no cliente. Seu investimento nas soluções Dewesoft estará protegido por muitos anos.

Software incluído

Todos os sistemas de recolha de dados Dewesoft incluem o premiado software de recolha de dados DewesoftX. O software é fácil de utilizar, mas muito abrangente e rico em funcionalidades. Todas as actualizações de software são sempre gratuitas, sem licenças ocultas ou taxas de manutenção anuais.

Introdução à análise de rolamentos

Nas fábricas ou instalações de processamento com equipamento rotativo, as avarias nos rolamentos são a falha mais comum das máquinas. A análise de vibrações é essencial para diagnosticar estes problemas, uma vez que ajuda na monitorização do estado e na deteção de falhas dos rolamentos de elementos rolantes. A Análise de Envolvente de Rolamentos (BEA) identifica e diagnostica falhas nos rolamentos, extraindo impactos periódicos dos sinais de vibração de uma máquina.

A Análise de Envelope da Dewesoft fornece uma solução econômica, combinando unidades de aquisição de dados de alta qualidade com um software poderoso. Ele oferece uma interface fácil de usar, configuração rápida e inclui recursos como um gravador, banco de dados de rolamentos, configurações de envelope personalizáveis, largura de banda de sinal ajustável e opções de largura de banda predefinidas (Envelope 1-4).

Deteção de envelope

Deteção de envelope é uma técnica de processamento de sinais utilizada principalmente na análise de vibrações para detetar e diagnosticar falhas em máquinas rotativas, tais como rolamentos e engrenagens. Também é utilizada para detetar e diagnosticar avarias em rolamentos de rolos.

Funciona através da extração do sinal de modulação (ou envelope) de dados de vibração de alta frequência. Isto ajuda a isolar e identificar eventos repetitivos, semelhantes a impactos, tais como os causados por um defeito num rolamento ou numa engrenagem.

Quando os elementos da chumaceira atingem uma falha local, é gerado um impacto. Estes impactos ocorrem em diferentes frequências de repetição, dependendo da geometria do rolamento e da velocidade de rotação. As taxas de repetição, ou frequências de rolamento, são únicas para cada tipo de rolamento e são calculadas através de fórmulas matemáticas específicas.⬤

Os impactos modulam o sinal em frequências de passagem de rolamento específicas, incluindo:

  • Frequência de passagem da gaiola (CPF)

  • Frequência de passagem de esferas da pista exterior (BPFO)

  • Frequência de Passagem de Esferas Corrida Interior (BPFI)

  • Frequência de avarias nas esferas (BFF)

Estas frequências estão associadas às caraterísticas únicas do funcionamento do rolamento.

A análise do envelope baseia-se na FFT (Transformada rápida de Fourier) espetro de frequência do sinal modulante. Quando o sinal original é modulado em amplitude, a análise de envelope extrai o sinal modulante através de desmodulação de amplitude. O resultado é o história do tempo do sinal de modulação, que pode ser

  • Ser estudado diretamente no domínio do tempo

  • Ser analisado no domínio da frequência

Esse processo permite uma visão detalhada do comportamento do sinal. A Dewesoft oferece uma solução avançada para deteção de envelope. Confira nosso manual SW de deteção de envelope para mais pormenores.

Sensores suportados

A aquisição de dados Dewesoft suporta uma ampla gama de acelerômetros padrão da indústria, incluindo aqueles com tensão diferencial, IEPE e saídas de carga. Nosso sistema patenteado Tecnologia DualCoreADC permite a medição de uma vasta gama de amplitudes de sinal sem necessidade de alternar entre gamas. Adicionalmente, com um contador extra por canal (ACC+), pode medir tanto vibração e RPM em sincronização total, tudo num formato compacto.

Caraterísticas principais:

  • Tipo de conetor: Conectores BNC, DB9 ou LEMO

  • Opções de entrada: Tensão, IEPE, Carga

  • Sensores suportados: Acelerómetros simples ou multiaxiais

  • Opções de aquisição de velocidade e RPM: Tacógrafo, sensor de fita, codificador, dente de engrenagem ou qualquer sensor de RPM com uma saída de sinal TTL de 5V

  • Entradas de aquisição de velocidade e RPM: Contador, Analógico em com Angle Math

Esta configuração garante medições versáteis e precisas para uma variedade de aplicações.

Além disso, os nossos sistemas DAQ suportam sensores TEDS, tornando a ligação e a configuração do sensor plug-and-play.

Aplicações da análise do envelope

A análise de envelope é amplamente utilizada em indústrias que dependem de máquinas rotativas, tais como:

  • Fabrico de papel

  • Processamento químico

  • Produção têxtil

  • Produção de eletricidade

  • Exploração mineira

  • Produção de aço

As principais utilizações incluem:

  • Monitorização não intrusiva de saúde dos rolamentos de rolos

  • Identificação de fissuras nas pistas interior e exterior dos rolamentos

  • Deteção de defeitos dos rolos, desgaste e lubrificação deficiente

Esta técnica fornece informações cruciais para a manutenção e o diagnóstico do estado do equipamento rotativo.

Análise de rolamentos e engrenagens

A aceleração de envelope é uma técnica poderosa utilizada para desmodular picos de aceleração de alta frequência em frequências caraterísticas associadas a falhas de rolamentos e padrões de malha de engrenagens. Isto permite a deteção de falhas como fissuras, desgaste e desalinhamentos em componentes de máquinas rotativas.

O software da Dewesoft inclui um abrangente base de dados de rolamentos que contém uma vasta gama de modelos de rolamentos, facilitando a análise de rolamentos específicos. A base de dados é totalmente personalizável, permitindo aos utilizadores adicionar novos rolamentos conforme necessário, garantindo flexibilidade para diferentes aplicações.

O software identifica automaticamente as frequências críticas no espetro, tais como defeitos na pista interior e exterior, frequências de passagem da gaiola e frequências da malha da engrenagem. Estas frequências são destacadas para cada parte do rolamento ou sistema de engrenagem, facilitando a identificação de potenciais problemas e assegurando uma manutenção atempada.

Esta capacidade de diagnóstico avançada ajuda a melhorar a fiabilidade da máquina, a reduzir o tempo de inatividade e a prolongar a vida útil dos componentes rotativos.

Detecção de falha de rolamento com detecção de envelope

A detecção de envelope é um procedimento para detecção precoce de falhas em rolamentos de esferas.

Quando ocorre uma falha do rolamento de esferas, ele produz um toque com uma frequência que corresponde à sua frequência natural. Esse toque se repetirá sempre que uma parte danificada da bola atingir o anel ou vice-versa. Além disso, o anel interno, o anel externo, a gaiola e as esferas têm diferentes frequências de repetição típicas, dependendo da geometria do rolamento e da frequência de rotação.

Com o DewesoftX, os dados dos componentes dos rolamentos são gerenciados automaticamente por um banco de dados de rolamentos. O uso da detecção de envelope e do banco de dados de rolamentos simplifica a localização de componentes críticos de frequência relacionados a componentes específicos de rolamentos e permite que cursores cinemáticos sejam usados.

Download Bearing Envelope Analysis brochure​​​​​​​.

Deteção de envelope - Energia e pico disponíveis

O algoritmo de deteção de envelopes é altamente configurável e oferece várias caraterísticas chave:

  • Sem limite para a frequência do filtro passa-alto: Ideal para máquinas rotativas de baixa velocidade, especialmente quando usado com o sensor de aceleração Dewesoft ASI-1xVIB, que possui uma resposta de frequência plana de 0 Hz a 10 kHz.

  • Deteção de energia e picos: Ambos RMS e PICO podem ser calculados, com o RMS a representar a energia dos picos e o PEAK a captar o valor máximo dos picos.

O sinal do envelope pode ser visualizado em vários tipos de gráficos, incluindo:

  • Forma de onda de tempo

  • Espectro de frequência (com Hz ou RPM no eixo horizontal)

  • Espectro de encomendas

Esta versão melhora a legibilidade com uma estrutura clara e destaca os pontos-chave de forma eficaz.

Análise FFT (Fast Fourier Transformation)

Módulo analisador FFT oferece todas as funções de análise espectral com média avançada, resolução seleccionável (até 64.000 linhas) ou visualização directa da largura de banda (0,01 Hz). Vários canais podem ser mostrados num único ecrã FFT para fácil comparação. Funções FFT :

  • Mais deslizadores e marcadores : proporcionar fácil acesso aos valores de frequência especificados. Estão disponíveis valores livres, valores RMS, valores de pico, valores de banda lateral, valores harmónicos e valores de atenuação.

  • Salvar o cursor : é utilizado para determinar as frequências de rolamento.

  • Homicídio A detecção de enrolamentos é um método de detecção precoce de falhas de rolamentos de esferas.

  • Autocorrelação e correlação cruzada

  • Cepstrum

  • Descrição Kratek do FFT

Cursores e Marcadores funções de cursor de frequência multiuso

O analisador Dewesoft FFT permite definir vários marcadores de processamento para detecção automática de diferentes parâmetros. Nosso analisador de frequência oferece os seguintes marcadores:

  • Marcador livre: marcadores livres podem ser adicionados livremente. O marcador nos mostra a posição do eixo e a amplitude da localização do gráfico selecionado.

  • Marcador máximo: o marcador máximo encontra a amplitude mais alta no espectro.

  • Marcador RMS: os marcadores RMS somarão todas as linhas FFT na banda selecionada e calcularão o valor RMS.

  • Marcador de banda lateral: O marcador de banda lateral monitora as frequências moduladas à esquerda e à direita da linha central selecionada.

  • Marcador harmônico: mostra os harmônicos da frequência fundamental e pode ser usado para investigar distorções de sinal e não linearidades.

  • Marcador de amortecimento: os marcadores de amortecimento são melhores para usar em testes modais quando queremos descobrir como nossa curva de transferência é amortecida. Nós o selecionamos quando estamos interessados ​​no fator de qualidade, taxa de amortecimento ou taxa de atenuação de um pico selecionado.

  • Marcador delta: mostra a diferença nos valores do canal entre duas posições do marcador.

  • Marcador cinemático: a detecção de envelope avançada é usada para identificar frequências e falhas de rolamento. Os marcadores cinemáticos simplificam a detecção de falhas durante a medição. Crie seus próprios conjuntos de rolamentos no banco de dados.

  • Marcador de zoom: aplique zoom facilmente na região selecionada do (s) canal (is).

  • Marcador de corte de vetor: emite uma região definida pelo usuário de um espectro como um novo canal.

  • Marcador de disparo: saídas 0 ou 1 dependendo se o nível de disparo definido pelo usuário é excedido pelo sinal relacionado.

Todos os marcadores de processamento funcionam como canais matemáticos derivados e criarão novos canais que podem ser armazenados e usados para análises adicionais.

Marcador cinemático

Os marcadores cinemáticos são usados para identificar as frequências e falhas dos rolamentos. O software DewesoftX oferece uma maneira conveniente de adicionar um novo rolamento ao Editor de cursor cinemático.

Cada base de dados de rolamentos inclui dados de rolamentos (qual é a base do componente (gaiola, elemento rolante, pista exterior e pista interior) a 1 Hz e a que frequência o componente tem um pico no domínio da frequência).

Propriedades do marcador cinemático:

  • Valor atual: Apresenta apenas o valor atual do marcador e pode ser utilizado durante a memorização.

  • História completa: Armazena os valores calculados nos canais de saída e pode ser utilizado como entrada noutros módulos.

  • Ajustar aos pontos de dados: Se selecionado, a posição do marcador será ajustada à caixa FFT; caso contrário, o marcador pode ser colocado em qualquer frequência, com o valor interpolado nessa frequência exacta.

  • Encontrar o pico na região: Se selecionado, o marcador procurará automaticamente o pico dentro da banda de frequência selecionada centrada na posição do marcador.

  • Melhorar a precisão dos picos: Se selecionado, a posição e o valor do pico são interpolados a partir dos dados da FFT.

  • Cursor cinemático: Atribuir o marcador adequado a partir do Editor do Cursor Cinemático.

  • Fonte de posição: A fonte de posição tem dois modos-Marcador de widget e Canal. Se o marcador de widget estiver selecionado, a posição é definida manualmente. Em Modo de canalA posição é definida pelo valor atual do canal selecionado.

  • Frequência de rotação: Determina a posição dos marcadores cinemáticos. A frequência deve ser introduzida manualmente e pode ser definida em Hz ou RPM.

Após a configuração, o utilizador pode ver os marcadores cinemáticos nas frequências definidas na base de dados do cursor cinemático. A tabela também mostra a que parte mecânica cada frequência está relacionada.

Os marcadores cinemáticos também podem ser visíveis no gráfico 3D do DewesoftX.

RPM variável - marcadores de rolamentos FFT que acompanham a velocidade real

Em muitas aplicações modernas, as máquinas rotativas funcionam a velocidades variáveis. Por exemplo, um teleférico pode precisar de reduzir a velocidade quando as condições do vento mudam. Para continuar a monitorizar o estado dos rolamentos em tais circunstâncias, os marcadores FFT (anel exterior, anel interior, gaiola e elemento de rolamento) devem adaptar-se dinamicamente às mudanças de velocidade.

Os marcadores cinemáticos no software DewesoftX fornecem uma solução, permitindo que os usuários selecionem um canal de entrada como base para os cálculos. O software calcula e ajusta continuamente as proporções entre os marcadores para corresponder à velocidade real. Combinado com o recurso dinâmico "limites de canal", os usuários podem definir valores-limite condicionais adaptados a faixas de velocidade específicas.

Além disso, o DewesoftX pode gerar canais de saída dedicados para amplitudes individuais de rolamentos, fornecendo um histórico completo dos dados. Isso facilita a análise de tendências ao longo do tempo e o uso dos valores em outras operações matemáticas.

Auto-espectro e Espectro Cruzado 

Os resultados normalmente usados da análise FFT são os espectros de potência (Autospectra) determinados a partir de canais de entrada individuais individuais. Se as características em vários canais forem necessárias para a análise de correlação e relações de fase, então os espectros de potência cruzada são usados.

Com espectros cruzados, um canal de referência é selecionado e os espectros cruzados são calculados para todos os canais relativos a esse canal de referência.

Análise da rastreabilidade das encomendas

O módulo de seguimento de comandos facilita a conversão de dados do domínio do tempo para o domínio angular (comando). Pode recuperar Qualquer número de harmónicas (amplitude e ângulos de fase) que podem ser exibidos nos seguintes campos Bode, Nyquist, FFT 3D, diagrama x-y e órbita em tempo real. O FFT no plano mostra claramente as forças de excitação, as frequências naturais e todas as ressonâncias, dando uma imagem clara do comportamento dinâmico da máquina.

Qualquer contributo pode ser utilizado: Microfone, acelerómetro, bem como a saída do módulo de vibração de torção (ver abaixo). A tecnologia digital patenteada do contador (Supercounter®) assegura uma alta precisão de medição e repetibilidade. Os resultados são apresentados como um espectrograma de cor tridimensional e um diagrama bidimensional para extrair a ordem e fase da velocidade seleccionada.

Saiba mais sobre a análise de seguimento de encomendas :

  • Página de Solução de Análise de Rastreabilidade de Pedidos

  • Rastreio de encomendas PRO Formação online

  • Guia de seguimento de encomendas online

  • Webinar sobre o seguimento de encomendas

  • Webinar sobre análise de máquinas rotativas

Características principais

Características do módulo de seguimento de encomendas :

  • Simples e fácil de instalar

  • Método específico de reamostragem para a separação de encomendas puras

  • Medir no domínio do tempo para obter todos os benefícios.

  • Queda de água 2D, 3D no domínio ordinal ou de frequência

  • Amplitude e extracção de fase

  • Recálculo após tratamento

  • Entrada de velocidade síncrona de fase com resolução de 12,5 ns

Para mais informações, ver o curso online Order Tracking PRO.

Analise Cepstrum

A análise cepstrum​​​​​​​ (também usada para determinar características na análise da fala) ajuda a identificar assinaturas de vibração, como frequências na caixa de engrenagens e análise de rolamentos. A Dewesoft fornece espectro espelhado, saída de baixa e alta frequência.

  • tamanho de bloco selecionável

  • janelamento

  • Liftering

  • sobreposição e média

O vídeo no lado direito mostra a matemática do Cepstrum sendo usada em um sinal de entrada de microfone para determinar de quem é a voz.